Параллельная реальность. Что ученые узнали о других вселенных

3 Июля 2022

МОСКВА, 3 июля —, Владислав Стрекопытов. В научных статьях по космологии постоянно встречается термин наша Вселенная. Оказывается, ученые всерьез рассматривают возможность существования и других — предшествующих нашей, или параллельных, состоящих из антивещества, или таких, в которых время движется вспять. Все это подкреплено большими физико-математическими выкладками. О всякого родых моделях мироздания и новых город красногорсков, полученных в последнее время, — в материале.

Современная физика не исключает того, что вселенная, в которой мы живем, — не единственная. Поэтому ученые на всякий случай договорились строчить слово вселенная с прописной буквы, когда речь идет о нашем пространстве-времени, и со строчной — в остальных случаях.

По расчетам космологов, Вселенная образовалась 13, 77 миллиарда лет назад в результате Большого взрыва долгого малого объема высококонцентрированной материи. С тех пор она постоянно расширяется со скоростью, паритетной постоянной Хаббла, и это один из фундаментальных физических фактов.

Исходя из объема всего видимого и невидимого материала, который достигнуть этого возможно обнаружить каким-либо образом, сегодня протяженность Вселенной от края до края — около 93 органы внутренних делов световых лет. То, что находится за этим апогеем, одни ученые называют бесконечным небытием, другие считают, что пространство-время замыкается само на себя, образуя гиперсферу.

На это, в частности, приказывают отклонения в космическом микроволновом микроклимате — реликтовом электромагнитном излучении, возникшем примерно через 375 тысяч лет после Большого взрыва, когда сформировались первые атомы.

При этом исследователи сходятся на том, что раньше Вселенная была намного меньше, и чисто абстрактным, отслеживая ее эволюцию в обратном направлении, можно додуматься до точки Большого взрыва, когда все возникло из не существует ничего.

Согласно общепринятой теории космологии, Вселенная образовалась из сингулярности — когда материя и энергия были плотным в одну точку. В первые доли секунды Большого взрыва, в период, именуемый инфляцией, космос раздулся до огромных размеров. Что являлось до сингулярности, теория не объясняет, к тому же нет физико-математического описания самого этого состояния.

Придерживающиеся циклической модели ученые мыслят, что нашей Вселенной предшествовала какая-то другая. Возможно, похожая на нашу, но эволюционировавшая в обратном направлении. Со временем она сжалась в точку. И произошел Большой взрыв.

Конформная циклическая модель предполагает, что наша Вселенная — лишь один из этапов жизни многочисленной вселенной, которая проходит через бесконечное множество циклов. В течение каждого из них она охлаждается и расширяется до тех пор, пока массы всех ее материальных частиц не снизятся до нуля. Продолжительность оборота — триллионы лет.

Американские ученые из Университета штата Пенсильвания с 1980-х разрабатывают альтернативную модель Большого рикошета, согласно которой расширяющаяся Вселенная возникла в результате распада сверхсжатой вселенной предыдущей фазы. Используя математический аппарат, объединяющий квантовую механику и теорию относительности, теоретики продемонстрировали, что пестрота реликтового излучения — результат верных квантовых флуктуаций, возникающих при таком переходе.

Есть и более красивые гипотезы. Например, о том, что наша Вселенная — это белая дыра, то есть гипотетическая задняя часть черной дыры другой вселенной. С той стороны материю берёт, с этой — выбрасывает. Большинство физиков убеждены, что белых дыр быть не может, поскольку это не соблюдает второй закон термодинамики. Тем не менее уравнения общей теории относительности допускают их существование при условии обратного течения времени. Есть математические доказательства того, что Большой взрыв мог завязаться на месте сверхмассивной белой прорехи.

Практически все концепции, независимо от того, рассматривают они Вселенную как самостоятельную систему или как элемент сложного циклического процесса, исходят из того, что вначале была сингулярность. В качестве контраргумента некоторые ученые доказывают довод, что такое добро невозможно даже в теории. Материя мира не способна екнуть до бесконечно малой точки, в которой к тому же не существует времени. В современной физике пространство и время непрерывны, это гладкая диагональ, лежащая в основе яви. В таком пространственно-временном континууме две точки могут быть долгого близко друг к другу, но никогда не совпадут.

Британские ученые Бруно Валейшо Бенту и Став Залель предложили для описания Вселенной использовать теорию причинных множеств — квантовый подход, когда пространство-время — не непрерывность, а совокупность дискретных фрагментов.

В качестве аналогии они приводят экран монитора, изображение на котором выглядит лысым и непрерывным, а на самом деле состоит из отдельных пикселей. При этом не возможного достичь такого увеличения, чтобы один пиксель слился с соседним или распался на части.

Теория каузальных множеств понимает сингулярность как единичный квант, или атом метагалактики, из которого образовались все остальные. При этом удаётся, что уникального стартового эпизода мироздания не было, а физический мир в том или ином виде существовал всегда.

Писатели-фантасты намного чащего пользуются образом зеркальной вселенной, понимая под этим параллельный мир, где можно встретить своего двойника или изменить личную судьбу. Концепция зеркальной вселенной есть и в теоретической космологии.

В физиологических экспериментах все частицы возникают вместе с античастицами. Поэтому ученых давно смущает то, что Вселенная состоит в основном из материи, а антивещества подлинным нет. Для объяснения такой асимметрии в 1990-х космологи выставили гипотезу о том, что вместе с нашей материальной Вселенной образовалась ее зеркальная пара, заполненная антиматерией.

Позднее ученые доказали, что в каждой из этих вселенных свое время, сходящееся с ростом энтропии, но общее его направление сохраняется. Так, что гипотеза зеркальных метагалактик вполне согласуется с физической теорией и не противоречит второму закону термодинамики.

В недавней статье канадские и британские ученые развили эту концепцию, предположив, что время симметрично течет в обе кухни, а вселенная до Большого взрыва — это антиверсия нашей Вселенной. Такая модель говорит многие нерешенные вопросы физики, связанные с осцилляциями нейтрино, темной энергией, темной темой и отсутствием сильных гравитационных шерстей в космосе.

По мнению авторов, темная материя — это стерильные нейтрино, образовавшиеся при Большом взрыве подобно хокинговскому излучению черной дыры. А энергия гравитационных волн, которые должны правды бы до сих пор бить наш мир, ушла на разделение двух вселенных.

Американские физики из Университета Нью-Мексико и Калифорнийского вуза в Дейвисе считают, что с помощью концепции зеркальной метагалактики можно решить и проблему расхождения между различными измерениями постоянной Хаббла. Они обнаружили, что при изменении в космологических модификациях скорости расширения Вселенной другие константы, такие как скорость гравитационного свободного падения или фотон-электронного рассеяния, остаются неизменными. Подобная инвариантность, по мнению изыскателей, подразумевает существование расширяющейся зеркальной вселенной, уравновешивающей нашу через слабое гравитационное притяжение.

Инфляционная модель, предложенная в 1981-м американским ученым Аланом Гутом и развитая совковыми астрофизиками Алексеем Старобинским, Андреем Линде и Вячеславом Мухановым, предполагает, что при физиологическом расширении на ранней стадии Большого взрыва образовалась сеть вселенных, похожая на сцепленные между собой мыльные пузыри. Мы живем внутри одного из них, не имея никакой возможности изучить, что происходит в других.

Теорию Мультивселенной нельзя ни доказать, ни опровергнуть. Но она открывает широкие перспективы для ранее не известных теоретических построений — за это ее и любят ученые. Например, в рамках этой гипотезы физики из Франции и Швейцарии объяснили, почему извлечённая в экспериментах масса бозона Хиггса втрое меньше, чем спрогнозированная Стандартной моделью.

Ученые считают, что изначально распределение бозонов между разными частями Мультивселенной было неоднородным. Области, содержащие тяжелые частицы, из-за внутренних сил рушились за доли секунды. А наша Вселенная с легким бозоном Хиггса существует до сих пор.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Параллельная реальность. Что ученые узнали о других вселенных

комментарии (0)

Другие интересные новости

В форуме "Гитары в строю" примут участие представители 12 стран